EP3390267A1 - Fülleinrichtung - Google Patents

Fülleinrichtung

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EP3390267A1
EP3390267A1 EP16795058.3A EP16795058A EP3390267A1 EP 3390267 A1 EP3390267 A1 EP 3390267A1 EP 16795058 A EP16795058 A EP 16795058A EP 3390267 A1 EP3390267 A1 EP 3390267A1
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EP
European Patent Office
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filling
valve
valve seat
filling device
product
Prior art date
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EP16795058.3A
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EP3390267B1 (de
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Ludwig Clüsserath
Dieter-Rudolf Krulitsch
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
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Publication of EP3390267B1 publication Critical patent/EP3390267B1/de
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    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/22—Details
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    • B67C3/286—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters

Definitions

  • the present invention relates to a filling device for filling
  • the filling device has a product feed and a product feed connected to the product channel, which in a
  • Dispensing opening opens.
  • the filling and control valve is formed by a centrally located in the product channel valve body and a surrounding valve seat. The axial position of the valve body and the valve seat relative to each other, in particular in the direction of the product channel are controllable to fill the liquid in an existing container below the discharge opening.
  • a filling device of this generic type is known from DE 10 2006 014 103 B4.
  • the valve seat is arranged at the beginning of the product channel, where it adjoins the product feed. In this way, a defined valve seat is created there.
  • This known filling device works perfectly, but is limited in terms of design capabilities.
  • valve seat in the axial direction of the product channel is adjustable and the valve seat is connected to the product channel on both sides of the valve seat
  • the invention makes it possible to arrange the valve seat independently of the position of the product supply, for example a product supply space, and is therefore much more variable in its design than the known filling device. Due to the fact that the valve seat on both sides, ie an underlying connecting element with the
  • the axial position of the valve seat can be chosen arbitrarily, which opens up an increased freedom in the design of the machine.
  • the connecting elements are formed by a first and a second bellows, which form part of the wall of the product channel.
  • Bellows have the advantage that they easily join in the change in length associated with the axial adjustment of the valve seat and on the other hand form a smooth inner surface of the product channel, which effectively precludes the attachment of products.
  • a bellows is thus a very effective means to effectively and hygienically ensure the axially adjustable arrangement of the valve seat in the product channel.
  • the first and second bellows made of Teflon or coated with it. This feature also supports hygiene and prevents
  • Product deposits on the inner wall of the bellows, which forms the inner wall of the product channel.
  • the bellows and the valve seat are formed by an integrated flexible wall element.
  • This has the advantage that no transitions between the two bellows and the valve seat are formed, to which product could adhere. Due to the integrated design of the two bellows with the valve seat thus a continuous inner surface is created at which the product to be filled can only very difficult to set.
  • the flexible wall element consists of an annular valve seat section, followed by bellows sections on both sides.
  • the flow meter is placed after the filling and control valve, the amount to be filled is very well detected by the flow meter and can be used to control the filling process, e.g. be used for the control of the actuator for the valve body and / or the valve seat.
  • the same principle can be achieved in an analogous manner, if the arrangement of the control valve to the flow meter is realized in reverse order.
  • the flow meter is a magnetically inductive
  • Flow meter formed.
  • the advantage of this flow meter is that it manages without contact with the product, which in turn guarantees a very hygienic flow measurement.
  • the electromagnetic flowmeter surrounds the product channel in order to be able to detect in this way very effectively the entire quantity of product flowing through the product channel before the discharge opening.
  • the valve body is formed by a valve cone.
  • a valve body gently regulates the opening cross section of the filling and regulating valve open and closed while minimizing swirling of the product as it flows through the filling and control valve.
  • the axial position of the valve body in the product channel is controllable to thereby regulate or control the amount of product to be filled.
  • the valve body can be easily controlled via the valve rod by means of the control element, for example via a link control of a filling machine, the more
  • Filling means e.g. are arranged on a roundabout.
  • valve seat is biased by a spring against a stop. This has the advantage that when closing the control and filling valve, the valve seat can yield in the closing direction against the spring pressure, whereby a gentle closing is achieved.
  • the sealing surfaces of the filling and control valve are thus not overstressed and also
  • the invention also relates to a filling machine comprising a plurality of the filling devices described above, which are preferably arranged on a gyro, so that a total circular filling machine is formed.
  • This filling machine preferably comprises a slide control for confirming at least one actuating element of each filling device.
  • This actuator is e.g. adapted to affect the axial position of the valve body and / or the valve seat.
  • the actuator can e.g. an actuator with a preset stroke are actuated, which in turn actuates the valve seat in the axial direction.
  • the actuating element can also have an actuator, which in turn can be actuated via the MID, in order to be able to readjust each filling process individually.
  • Actuator be adjusted with each filling an individual component. It is obvious to a person skilled in the art that different embodiments of the invention can be combined with one another in any desired manner.
  • Fig. 1 is a partially sectioned side view of a first embodiment of a
  • FIG. 2 shows a view according to FIG. 1 of a second embodiment of the invention with an axially adjustable valve seat
  • FIG. 3 shows a view according to FIG. 1 of a third embodiment according to FIG. 2 with integrated bellows and valve seat;
  • FIG. 4 shows a view according to FIG. 1 of a fourth embodiment according to FIG. 3 with the valve body axially differently positioned;
  • FIG. 5 shows a view according to FIG. 1 of a fifth embodiment according to FIG. 3 with a valve body held in the mouth of the product channel in a position according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows another embodiment in which for the analogous to FIG. 5
  • a filling device 10 comprising a product feed 12 consisting of a product feed channel 14, which opens into a, in particular cylindrical, product space 16.
  • the product space 16 is followed at the bottom by a product channel 18, which is formed by a first bellows 20, a valve seat 22, a second bellows 24 and a cylindrical lower product channel section 26, in which a magneto-inductive flow meter (MID) 28 is integrated.
  • the lower product channel portion 26 terminates in a discharge opening 30, in which a gas barrier 32 is inserted, which prevents ambient air on the
  • Dispensing opening 30 can enter the product channel 18. Gas barriers are known per se in the art.
  • a valve rod 34 is held centrally, which is actuated via a valve body actuator 36 in the axial direction.
  • a valve body 38 is held, which is formed in the shape of a counter-formed double cone. This valve body 38 interacts with the valve seat 22 as a filling and control valve 39
  • valve seat 22 is by means of a spring, strictly speaking one
  • Compression coil spring 40 biased against a stop ring 42
  • Flow opening of the filling and control valve 22, 38 is via the actuator controlled, wherein the axial depth of the deflection determines the free opening cross-section of the filling and control valve 39.
  • the filling device enables a variable, simple and uncomplicated, volume-accurate filling of any containers 44.
  • the embodiment 50 of FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 in that here
  • Valve rod 34 and the valve body 38 are held axially fixed in the filling device, e.g. connected to the product feeder 12.
  • the valve seat 22 is thus adjusted axially via the valve seat adjusting element 52 so that the filling and control valve 54 are formed by the axially fixed valve body 38 and the valve seat adjusting element 52 axially adjustable valve seat 22.
  • an alternative arrangement of the valve seat is indicated by the reference numeral 38a in dashed lines, in which case the valve body 38a is arranged above the valve seat. Both arrangements of the valve body 38, 38 a relative to the valve seat 22 are possible. They differ only by the direction of movement of the Ventilkorper-S Implements 36.
  • the valve seat actuator 52 of FIG. 2 can be controlled via a gate of a filling machine, a variety of the above
  • FIG. 3 is almost identical to the embodiment of FIG. 2, with the difference that here the first bellows 20, the valve seat 22 and the second bellows 24 are formed by an integrated flexible wall element 62.
  • the valve seat 22 is in this case a polymer ring which is formed on an actuating arm 64 with an annular recess 66.
  • FIG. 4 is largely identical to the embodiment of FIG. 3, wherein FIG. 4 shows only a different position of the valve body 38 relative to the valve seat 22, as hatched in Fig. 2 as a valve body 38 a.
  • FIG. 5 shows a further embodiment 80 of a filling device
  • valve rod 34 and the valve body 38 are not fastened to the top of the product space 16, but in the passage of the product space 16 to the product channel 18 by means of a spoked wheel support 82. In this way the product space 16 is more freely accessible, e.g. for hygiene measures.
  • FIG. 6 shows a further embodiment 90 of a filling device, which is substantially identical to the filling device 80 of FIG. 5.
  • the flow meter 28 is arranged directly below the product space 16 and above the valve body 38 and not below it

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) zum Abfüllen von Flüssigkeiten, umfassend eine Produktzufuhr (12) und einen mit der Produktzufuhr verbundenen Produktkanal (18), der in eine Abgabeöffnung (30) mündet, wobei in dem Produktkanal (18) ein Füll-und Regelventil (39) angeordnet ist, dem in Fließrichtung des Produkts ein Durchflussmesser (28) nachfolgt und wobei im Bereich der Abgabeöffnung (30) eine Gassperre (32) angeordnet ist, wobei das Füll- und Regelventil (39) durch einen im Produktkanal (18) angeordneten Ventilkörper (38) und einen diesen umgebenden Ventilsitz (22) gebildet ist, und die Stellung des Ventilkörpers und des Ventilsitzes relativ zueinander steuerbar sind. Gemäß der Erfindung ist der Ventilsitz (22) in axialer Richtung des Produktkanals (18) verstellbar und weiterhin ist er mit dem Produktkanal (18) über beidseitig des Ventilsitzes angeordnete längenverstellbare Verbindungselemente (20, 24) verbunden.

Description

Fülleinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fülleinrichtung zum Abfüllen von
Flüssigkeiten, insbesondere Getränken. Die Fülleinrichtung hat eine Produktzufuhr und einen mit der Produktzufuhr verbundenen Produktkanal, der in eine
Abgabeöffnung mündet. In dem Produktkanal ist ein Füll- und Regelventil
angeordnet, zu welchem angrenzend ein Durchflussmesser angeordnet ist. Im Bereich der Abgabeöffnung ist eine Gassperre angeordnet, die verhindert, dass Gas, insbesondere Luft von unten in den Gaskanal eindringt. Das Füll- und Regelventil ist durch einen im Produktkanal zentrisch angeordneten Ventilkörper und einen diesen umgebenden Ventilsitz gebildet. Die axiale Stellung des Ventilkörpers und des Ventilsitzes relativ zueinander, insbesondere in Richtung des Produktkanals sind steuerbar, um die Flüssigkeit in einen unterhalb der Abgabeöffnung bestehenden Behälter abzufüllen.
Eine Fülleinrichtung dieser gattungsgemäßen Art ist aus der DE 10 2006 014 103 B4 bekannt. Bei dieser bekannten Fülleinrichtung ist der Ventilsitz am Anfang des Produktkanals angeordnet, wo er an die Produktzufuhr angrenzt. Auf diese Weise wird dort ein definierter Ventilsitz geschaffen. Diese bekannte Fülleinrichtung funktioniert einwandfrei, ist jedoch hinsichtlich ihrer designtechnischen Möglichkeiten eingeschränkt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fülleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich der Anordnung ihrer Komponenten variabler ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fülleinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind ebenfalls in der Beschreibung und in den Zeichnungen offenbart.
Erfindungsgemäß ist der Ventilsitz in axialer Richtung des Produktkanals verstellbar und der Ventilsitz ist mit dem Produktkanal über beidseitig des Ventilsitzes
angeordnete, längenverstellbare Verbindungselemente verbunden. Die Erfindung ermöglicht es, den Ventilsitz unabhängig von der Position der Produktzufuhr, z.B. eines Produktzufuhrraumes, anzuordnen und ist damit in seiner Gestaltung sehr viel variabler als die bekannte Fülleinrichtung. Durch die Tatsache, dass der Ventilsitz über beidseitig, d.h. ein darunterliegendes Verbindungselement mit dem
Produktkanal verbunden ist, kann die axiale Position des Ventilsitzes beliebig gewählt werden, was eine erhöhte Freiheit bei der Gestaltung der Maschine eröffnet.
Vorzugsweise sind die Verbindungselemente durch einen ersten und einen zweiten Faltenbalg gebildet, die einen Teil der Wand des Produktkanals bilden. Faltenbalge haben den Vorteil, dass sie die Längenänderung, die mit der axialen Verstellung des Ventilsitzes verbunden ist, mühelos mitmachen und dass sie andererseits eine glatte Innenfläche des Produktkanals bilden, der einer Anlagerung von Produkten wirkungsvoll entgegensteht. Ein Faltenbalg ist somit ein sehr wirkungsvolles Mittel, um effektiv und hygienisch die axial verstellbare Anordnung des Ventilsitzes im Produktkanal sicherzustellen.
Vorzugsweise besteht der erste und zweite Faltenbalg aus Teflon oder ist damit beschichtet. Auch dieses Merkmal unterstützt die Hygiene und verhindert
Produktablagerungen an der Innenwand des Faltenbalgs, die ja die Innenwand des Produktkanals bildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Faltenbalge und der Ventilsitz durch ein integriertes flexibles Wandelement gebildet. Dies hat den Vorteil, dass keine Übergänge zwischen den beiden Faltenbalgen und dem Ventilsitz ausgebildet sind, an welchem sich Produkt anhaften könnte. Durch die integrierte Ausbildung der beiden Faltenbalge mit dem Ventilsitz wird somit eine durchgehende Innenfläche geschaffen, an der sich das abzufüllende Produkt nur sehr schwer festsetzen kann. Diese Ausführungsform erfüllt somit höchste Hygieneanforderungen. Das flexible Wandelement besteht insbesondere aus einem ringförmigen Ventilsitzabschnitt, dem sich beidseitig Faltenbalgabschnitte anschließen.
Bei der Öffnung und dem Schließen des Füll- und Regelventils gibt es zwei
Möglichkeiten. Entweder wird für einen Füllvorgang die axiale Stellung des
Ventilkörpers relativ zum Ventilsitz gesteuert, oder die axiale Stellung des Ventilkörpers ist konstant und die axiale Stellung des Ventilsitzes wird für den
Füllvorgang gesteuert. Selbstverständlich kann sowohl eine Bewegungssteuerung des Ventilkörpers als auch des Ventilsitzes vorgesehen sein, wobei dies jedoch die Steuerung der Fülleinrichtung eher komplizierter gestaltet. Vorzugsweise ist durch die axiale Verstellbarkeit des Ventilkörpers und des Ventils relativ zueinander der Öffnungsquerschnitt des Füll- und Regelventils steuerbar, um somit dem
Abfüllverhalten unterschiedlicher Getränke Rechnung tragen zu können, als auch der Öffnungs- und Schließvorgang des Ventils. Durch die Tatsache, dass der Durchflussmesser nach dem Füll- und Regelventil angeordnet ist, wird die abzufüllende Menge durch den Durchflussmesser sehr gut erfasst und kann für die Steuerung des Füllvorgangs, z.B. für die Steuerung des Stellelements für den Ventilkörper und/oder den Ventilsitz verwendet werden. Das gleiche Prinzip läßt sich in analoger Weise erreichen, wenn die Anordnung des Regelventils zum Durchflussmesser in umgekehrter Reihenfolge realisiert wird.
Durch die Tatsache, dass zudem in der Abgabeöffnung eine Gassperre angeordnet ist, wird vermieden, dass Luft aus der Umgebung durch die Abgabeöffnung in den Produktkanal aufsteigt und dort zu einer Verfälschung der im Durchflussmesser ermittelten Werte führt.
Vorzugsweise ist der Durchflussmesser durch einen magnetisch induktiven
Durchflussmesser (MID) gebildet. Der Vorteil dieses Durchflussmessers ist, dass er ohne Kontakt mit dem Produkt auskommt, was wiederum eine sehr hygienische Durchflussmessung garantiert. Vorzugsweise umgibt der magnetisch induktive Durchflussmesser den Produktkanal, um auf diese Weise sehr wirkungsvoll die gesamte Menge des den Produktkanal vor der Abgabeöffnung durchfließenden Produkts erfassen zu können.
Vorzugsweise ist der Ventilkörper durch einen Ventilkegel gebildet. Ein derartiger Ventilkörper regelt den Öffnungsquerschnitt des Füll- und Regelventils sanft auf und zu und minimiert dabei eine Verwirbelung des Produkts beim Durchströmen des Füll- und Regelventils. Vorzugsweise ist die axiale Stellung des Ventilkörpers in dem Produktkanal steuerbar, um hierdurch die abzufüllende Produktmenge zu regeln bzw. zu steuern. Der Ventilkörper lässt sich über die Ventilstange mittels des Stellelements leicht steuern, z.B. über eine Kulissensteuerung einer Füllmaschine, die mehrere
Fülleinrichtungen umfasst, die z.B. auf einem Kreisel angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilsitz durch eine Feder gegen einen Anschlag vorgespannt. Dies hat den Vorteil, dass beim Schließen des Regel- und Füllventils der Ventilsitz in Schließrichtung gegen den Federdruck nachgeben kann, womit ein sanftes Schließen erzielt wird. Die Dichtflächen des Füll- und Regelventils werden somit nicht überbeansprucht und auch
Produktverwirbelungen am Füll- und Regelventil werden minimiert.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Füllmaschine, die eine Vielzahl der vorstehend beschriebenen Fülleinrichtungen umfasst, die vorzugsweise auf einem Kreisel angeordnet sind, so dass insgesamt eine Rundfüllmaschine gebildet wird.
Diese Füllmaschine umfasst vorzugsweise eine Kulissensteuerung zur Bestätigung wenigstens eines Stellelements jeder Fülleinrichtung. Dieses Stellelement ist z.B. dazu geeignet, die axiale Stellung des Ventilkörpers und/oder des Ventilsitzes zu beeinflussen. Durch das Stellelement kann z.B. ein Betätigungselement mit einem voreingestellten Hub betätigt werden, das wiederum den Ventilsitz in axialer Richtung betätigt. Das Betätigungselement kann ebenfalls einen Stellantrieb aufweisen, welcher wiederum gesteuert über den MID betätigbar ist, um somit jeden Füllvorgang individuell nachregeln zu können. Während somit über das Stellelement immer ein konstanter Hub des Regel- und Füllventils realisiert wird, kann über das
Betätigungselement bei jedem Füllvorgang eine individuelle Komponente eingeregelt werden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind.
Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen: Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer
Fülleinrichtung mit axial verstellbarem Ventilkörper;
Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit axial verstellbarem Ventilsitz;
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 1 einer dritten Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit integriert ausgebildeten Faltenbalgen und Ventilsitz;
Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 1 einer vierten Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit axial anders positioniertem Ventilkörper;
Fig. 5 eine Ansicht gemäß Fig. 1 einer fünften Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit einem in der Mündung des Produktkanals gehaltenen Ventilkörper in einer Position gemäß Fig. 4; und
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher für die zur Fig. 5 analoge
Fülleinrichtung eine unterschiedliche Anordnung des Durchflussmessers vorgesehen ist.
Fig. 1 zeigt eine Fülleinrichtung 10 umfassend eine Produktzufuhr 12 bestehend aus einem Produktzufuhrkanal 14, der in einen, insbesondere zylindrischen, Produktraum 16 mündet. An den Produktraum 16 schließt sich nach unten ein Produktkanal 18 an, der durch einen ersten Faltenbalg 20, einen Ventilsitz 22, einen zweiten Faltenbalg 24 und einen zylindrischen unteren Produktkanalabschnitt 26 gebildet wird, in welchem ein magnetisch induktiver Durchflussmesser (MID) 28 integriert ist. Der untere Produktkanalabschnitt 26 endet in einer Abgabeöffnung 30, in welcher eine Gassperre 32 eingesetzt ist, die verhindert, dass Umgebungsluft über die
Abgabeöffnung 30 in den Produktkanal 18 eintreten kann. Gassperren sind an sich im Stand der Technik bekannt. In dem Produktkanal ist zentrisch eine Ventilstange 34 gehalten, welche über ein Ventilkörper-Stellelement 36 in axialer Richtung betätigbar ist. Am Ende der Ventilstange 34 ist ein Ventilkörper 38 gehalten, der in der Form eines gegenläufig ausgebildeten Doppelkegels ausgebildet ist. Dieser Ventilkörper 38 wirkt mit dem Ventilsitz 22 als ein Füll- und Regelventil 39
zusammen. Der Ventilsitz 22 ist mittels einer Feder, genau genommen einer
Druckschraubenfeder 40 gegen einen Anschlagsring 42 vorgespannt, der
vorzugsweise auf dem unteren Produktkanalabschnitt 26 aufliegt. Die
Durchflussöffnung des Füll- und Regelventils 22, 38 wird über das Stellelement gesteuert, wobei die axiale Tiefe der Auslenkung den freien Öffnungsquerschnitt des Füll- und Regelventils 39 bestimmt. Beim Schließen des Füll- und Regelventils 39 bewegt sich der Ventilkörper 38 nach oben, wobei der Ventilsitz 22 leicht gegen die Kraft der Druckfeder 40 auslenkt, womit ein sanftes Schließen des Regel- und
Füllventils 39 sichergestellt wird, dass die miteinander zusammenwirkenden
Dichtflächen an dem Ventilsitz 22 und an dem Ventilkörper 38 schont. Des Weiteren werden durch dieses sanfte Zusammenwirken Verwirbelungen des Produktes vermieden, die die Fallgeschwindigkeit reduzieren. Das Produkt fließt durch den hydrostatischen Druck des Produkts im Produktraum 16 nach unten durch den Produktkanal 18 durch die Abgabeöffnung 32 in einen Behälter 44, z.B. eine Flasche. Die abgefüllte Menge wird dabei durch den MID 28 erfasst, der ggf. auf die axiale Betätigung der Ventilstange 34 und des Ventilkörpers 38 Einfluss nehmen kann, um die abgefüllte Durchflussmenge auf einen Sollwert einzuregeln. Die Fülleinrichtung ermöglicht eine variable, einfache und unkomplizierte, volumengenaue Befüllung von beliebigen Behältern 44.
In allen Figuren werden identische oder funktionsgleiche Elemente mit den
identischen Bezugszeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel 50 der Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 darin, dass hier die
Ventilstange 34 und der Ventilkörper 38 axial fest in der Fülleinrichtung gehalten sind, z.B. mit der Produktzufuhr 12 verbunden sind. In dieser Ausführungsform wird somit der Ventilsitz 22 über das Ventilsitz-Stellelement 52 axial verstellt, so dass das Füll- und Regelventil 54 durch den axial festen Ventilkörper 38 und den über das Ventilsitz-Stellelement 52 axial verstellbaren Ventilsitz 22 gebildet sind. In der Figur ist gestrichelt eine alternative Anordnung des Ventilsitzes mit dem Bezugszeichen 38a gekennzeichnet, in welchem Fall der Ventilkörper 38a oberhalb des Ventilsitzes angeordnet ist. Beide Anordnungen des Ventilkörpers 38, 38a relativ zum Ventilsitz 22 sind möglich. Sie unterscheiden sich lediglich durch die Bewegungsrichtung des Ventilkorper-Stellements 36. Das Ventilsitz-Stellelement 52 der Fig. 2 kann über eine Kulisse einer Füllmaschine steuerbar sein, die eine Vielzahl der vorstehend
gezeigten Fülleinrichtungen enthält, und zusätzlich über ein Betätigungselement, das über den magnetisch induktiven Durchflussmesser 28 angesteuert wird, um somit die Füllmenge bei jedem einzelnen Füllvorgang oder tendenzmäßig über die Zeit auf einen vorgegebenen Sollwert einzuregeln. Die Ausführungsform der Fig. 3 ist nahezu identisch zur Ausführungsform der Fig. 2, mit dem Unterschied, dass hier der erste Faltenbalg 20, der Ventilsitz 22 und der zweite Faltenbalg 24 durch ein integriertes flexibles Wandelement 62 gebildet sind. Der Ventilsitz 22 ist hierbei ein Polymerring, der auf einem Betätigungsarm 64 mit einer ringförmigen Ausnehmung 66 eingeformt ist. Die Ausführungsform der Fig. 4 ist zur Ausführungsform der Fig. 3 weitgehend identisch, wobei Fig. 4 lediglich eine andere Stellung des Ventilkörpers 38 relativ zum Ventilsitz 22 zeigt, wie sie in Fig. 2 schraffiert als Ventilkörper 38a gekennzeichnet ist.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform 80 einer Fülleinrichtung, die
weitgehend identisch zur Fülleinrichtung 70 der Fig. 4 ist. Im Unterschied zu Fig. 4 ist hier jedoch die Ventilstange 34 und der Ventilkörper 38 nicht an der Oberseite des Produktraumes 16 befestigt, sondern im Durchlass des Produktraumes 16 zum Produktkanal 18 mittels einer Speichenradhalterung 82. Auf diese Weise ist der Produktraum 16 freier zugänglich, z.B. für Hygienemaßnahmen.
Schließlich zeigt Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform 90 einer Fülleinrichtung, die weitgehend identisch zur Fülleinrichtung 80 der Fig. 5 ist. Im Unterschied zu Fig. 5 ist hier jedoch der Durchflussmesser 28 unmittelbar unterhalb des Produktraumes 16 und oberhalb des Ventilkörpers 38 angeordnet und nicht unterhalb dieses
Ventil körpers 38.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereiches der beiliegenden Schutzansprüche beliebig variiert werden. Bezugszeichenliste
10 Fülleinrichtung (erste Ausführungsform)
12 Produktzufuhr
14 Produktzufuhrkanal
16 Produktraum
18 Produktkanal
20 erster Faltenbalg
22 Ventilsitz
24 zweiter Faltenbalg
26 unterer Produktkanalabschnitt
28 magnetisch induktiver Durchflussmesser (MID)
30 Abgabeöffnung
32 Gassperre
34 Ventilstange
36 Stellelement des Ventilkörpers
38 Ventilkörper
39 Füll- und Regelventil
40 Druckschraubenfeder
42 Anschlagsring
44 Behälter (Flasche)
50 Fülleinrichtung (zweite Ausführungsform)
52 Stellelement des Ventilsitzes
54 Füll- und Regelventil (zweite Ausführungsform)
60 Fülleinrichtung (dritte Ausführungsform)
62 integriertes flexibles Wandelement
64 Betätigungsarm
66 ringförmige Ausnehmung
70 Fülleinrichtung (vierte Ausführungsform)
80 Fülleinrichtung (fünfte Ausführungsform)
82 Speichenradhalterung

Claims

Patentansprüche
1 . Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) zum Abfüllen von Flüssigkeiten, umfassend eine Produktzufuhr (12) und einen mit der Produktzufuhr verbundenen Produktkanal
(18), der in eine Abgabeöffnung (30) mündet, wobei in dem Produktkanal (18) ein Füll-und Regelventil (39) angeordnet ist, dem in Fließrichtung des Produkts ein Durchflussmesser (28) nachfolgt oder vorgeschaltet ist, und wobei im Bereich der Abgabeöffnung (30) eine Gassperre (32) angeordnet ist, wobei das Füll- und Regelventil (39) durch einen im Produktkanal (18) angeordneten Ventilkörper (38) und einen diesen umgebenden Ventilsitz (22) gebildet ist, und die Stellung des Ventilkörpers und des Ventilsitzes relativ zueinander steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (22) in axialer Richtung des Produktkanals (18) verstellbar ist und der Ventilsitz (22) mit dem Produktkanal (18) über beidseitig des Ventilsitzes angeordnete längenverstellbare Verbindungselemente (20, 24) verbunden ist.
2. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente durch einen ersten und zweiten Faltenbalg (20, 24) gebildet sind, die einen Teil der Wand des Produktkanals (18) bilden.
3. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Faltenbalg (20, 24) aus Teflon oder aus einem Edelstahl bestehen oder damit beschichtet sind.
4. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Faltenbalge (20, 24) und der Ventilsitz (22) durch ein integriertes flexibles Wandelement (62) gebildet sind.
5. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt des Füll- und Regelventils (39) steuerbar ist.
6. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser vorrangig durch einen magnetisch induktiven Durchflussmesser (MID) (28) gebildet ist.
7. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser (28) den Produktkanal (18) umgibt.
8. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (38) an einer Ventilstange (34) in dem Produktkanal (18) gehalten ist.
9. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (34) am Produktraum (16) befestigt ist.
10. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Ventilkörper (38) durch einen Ventilkegel gebildet ist.
1 1 . Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Stellung des Ventilkörpers (38) in dem
Produktkanal (18) steuerbar (36) ist.
12. Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (22) durch eine Feder (40) gegen einen Ruheanschlag (42) vorgespannt ist.
13. Füllmaschine, umfassend eine Vielzahl von Fülleinrichtungen (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Füllmaschine nach Anspruch 13, umfassend eine Kulissensteuerung zur Betätigung wenigstens eines Stellelements (36, 52) jeder Fülleinrichtung (10; 50; 60; 70).
15. Füllmaschine nach Anspruch 14, bei der der Ventilsitz (22) und/oder
Ventilkörper (38) mit dem Stellelement (36, 52) über ein Betätigungselement verbunden ist, dessen für die Auslenkung des VentilsitzesA/entil körpers (38, 22) wirksame Abmessung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Durchflussmessers (28) steuerbar ist.
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